CN201053004Y - 内热式滚动床半焦活化多用炉 - Google Patents

内热式滚动床半焦活化多用炉 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种内热式滚动床半焦活化多用炉，属煤化工技术领域。该炉型是集煤炭干馏、活化、再生于一体的单段卧式回转炉。整机主要由回转炉体及两端静止的炉头和煤气燃烧室所组成。为回收利用煤气和焦油，防止其泄漏污染环境，节能减排，设计了大直径端面气幕阻尼机械密封装置(6)及安全放散阀(5)；采用气液两相干法熄焦新方案(17)、(18)，改善了操作条件，并为端面气幕阻尼提供惰性气体；采用销齿传动装置(9)解决重型设备制造与维修的难度问题；在水封沉降炉头(2)内部配置旋风除尘器(4)，提高了产品收率；带有空气夹层的自热式煤气燃烧室(15)为煤气燃烧提供预热空气，具有节能降耗的功效。

Description

内热式滚动床半焦活化多用炉
(一)技术领域：
本实用新型是属于煤化工领域的技术装备。
(二)背景技术：
目前，国内外对煤炭进行热解，制取半焦、活性半焦、活性炭及其再生活化的设备，均是功能单一的立式干馏(炭化)炉和齿轮副传动的多段回转炉及国内数量众多的无煤气回收的土焦炉。本实用新型是将煤炭在卧式回转炉内，与煤气完全燃烧后产生的炽热三原子烟气逆向直接接触，进行气固两相的物理、化学反应。依据给定的半焦、活化及其再生操作参数调控运行，可分别制取半焦、活性半焦、活性炭等目标产品。同时，回收利用煤气、低温煤焦油等副产品及各种产出物质的物理热。
(三)发明内容：
本实用新型是一种结构简单，驱动方式独特，维修方便，可多用途地把固体的一次能源转化成洁静的固态、液态、气态二次能源或比表面积、空隙度很高的活性半焦或活性炭的创新炉型。为确保固体燃料热解工艺过程安全、稳定、经济的进行，本实用新型对下述六个技术关键部位进行了创新设计：
1、为在卧式旋转的炉体中，安全地回收利用干馏煤气和焦油，防止其泄漏和污染环境，必须解决大直径的端面密封问题，本方案优化设计了端面气幕阻尼机械密封装置(6)、(14)，它是本实用新型得以实现工业化生产的技术关键。
2、为避免传统的湿法熄焦对周围环境造成污染，尽可能地回收赤热焦炭的物理显热，提高产品质量，改善操作条件，在炉尾出焦部位采用气、液两相干法熄焦新技术，设计了换热式余热锅炉熄焦器(17)和气体直冷式的气冷锥(18)。其熄焦器(17)所产生的蒸气为密封装置(6)、(14)提供惰性气体。
3、在回转炉体(11)上首创了结构简单、适宜在露天环境下，大回转半径重载荷驱动的销齿传动装置(9)，不但降低了装置造价，也解决了重型设备制造、安装、调试和维修的难度问题。
4、为解决滚动床粉尘携带严重，物料损耗较大的实际问题，按着惯性除尘原理设计的水封沉降炉头(2)内部，创新配置旋风除尘器(4)捕集、分离粉状物料，同时也净化了循环使用或回收的煤气品质。
5、为实现本实用新型具有的多功能特点，依照最终产品性质的不同，调控炉内温度，采用随机配套专用煤气发生炉的方案，作为其点火启动、稳定炉温的辅助能源供给设施。为稳定煤气的燃烧和节能降耗，设计了带有空气夹层的自热式煤气燃烧室(15)。
6、为补偿回转炉体(11)受热后线膨胀产生的移位，避免发生机械干涉，影响密封装置(14)正常工作，在其尾部设置了轮轨式基座(20)，使其成为自由的伸缩端，也便于回转炉体(11)的安装和维修。
有益效果：本实用新型将促进煤炭热解技术装备朝着简单化、多功能方向发展。其性能价格比高，是传统炉型的换代产品。具有热解过程效率高，物料加热均匀，炭化和活化过程易于控制，可用的原料煤种类及原料煤粒度尺寸范围宽，操作可靠、弹性大等特点。同时整机运行过程拥有节能降耗措施。不但可热解弱粘结性烟煤，而且可干镏、活化长焰煤、褐煤、泥煤、油页岩、生物质固体燃料。该炉型的研发是立足于国内煤炭资源及可再生的植物桔杆等生物质能源而设计的，所制得的半焦是生产铁合金、电石及制取煤气的优良原料；活性半焦因其比表面积大、反应性比焦炭高，成本低廉，被广泛应用于污水处理，烟气脱硫等环境治理工程。在生产过程中回收的煤焦油是重要的有机化工原料，加氢催化可制取汽油、柴油等车用燃料。目前国内煤焦油主要应用于医药化工、炭素制品及合成纤维工业部门。
(四)附图说明：
图一，是内热式滚动床半焦活化多用炉总体结构布局图
(五)具体实施方式：
内热式滚动床半焦活化多用炉，整机结构设计是遵循气流内热式热解工艺原理进行的，它由静止和转动两大系统所组成。静止系统包括：水封沉降炉头(2)、储煤仓(3)、螺旋给料机(1)、内置旋风除尘器(4)、安全放散阀(5)、端面气幕阻尼机械密封装置(6)、(14)、自热式煤气燃烧室(15)、煤气燃烧器(16)、换热式余热锅炉熄焦器(17)、气冷锥(18)、卸焦阀(19)、轮轨式基座(20)、运焦机(21)、鼓风机(22)、循环煤气(23)、煤气排送机(24)、焦油收集器(25)、水封槽(26)。转动系统包括：回转炉体(11)、托轮副(7)、(13)、定位轮(8)、销齿传动装置(9)、调速电机(10)、回转测温装置(12)。其工艺方法是：采用单独设置的专用煤气发生炉作为可燃气体燃料的起始来源，经煤气燃烧器(16)在燃烧室(15)汇同换热后的循环煤气(23)、与来自鼓风机(22)经予热后的助燃空气燃烧，生成一定温度的热气流与来自给料机(1)的原料在回转炉体内部逆向接触，传质传热，顺序形成干燥段、干馏段、活化段。终端固体产品经换热式余热锅炉熄焦器(17)、气冷锥(18)与冷却水和循环煤气换热后通过卸焦阀(19)排入运焦机(21)。热解过程中产生的煤气、煤焦油经水封沉降炉头(2)内置旋封除尘器(4)，在焦油收集器(25)分离出焦油，而循环煤气(23)经煤气排送机(24)进入气冷锥(18)冷却并回收即将出炉的产品余热后，一部分重新返回炉内，剩余的煤气经管网外输，供煤气用户使用。

Claims (1)

1.内热式滚动床半焦活化多用炉，由回转的炉体及其两端静止的水封沉降炉头和煤气燃烧室所组成；其特征是在回转炉体两端的动静配合部，设有端面气幕阻尼机械密封装置(6)、(14)，它是由惰性气体生成的环形气幕与端面机械密封技术复合而成的密封系统，采用销齿传动装置(9)，利用换热式余热锅炉熄焦器(17)和气冷锥(18)进行干法熄焦，在水封沉降炉头(2)内部设置旋风除尘器(4)，带有空气夹层的自热式煤气燃烧室(15)，为煤气燃烧提供予热的助燃空气。
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